Nhà máy Lọc dầu (NMLD) Dung Quất được thiết kế để vận hành 100% dầu thô từ mỏ Bạch Hổ. Tuy nhiên, trữ lượng và sản lượng của mỏ này ngày càng sụt giảm, không đáp ứng đủ nhu cầu của Nhà máy. Đứng trước thách thức này, giới chuyên gia đã cải tiến công nghệ, nhập thêm loại nguyên liệu mới để Nhà máy vận hành đạt công suất trên 111%, giúp đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Cải tiến kỹ thuật để nguyên liệu mới phù hợp với nhà máy

Mỗi NMLD được thiết kế riêng để phù hợp với từng loại dầu thô. Ở nước ta, có hai nhà máy lọc hóa dầu, nhưng mỗi nhà máy lại được thiết kế để phù hợp với mỗi loại dầu thô khác nhau. Nếu NMLD Nghi Sơn được thiết kế để sử dụng dầu nhập khẩu từ Trung Đông thì NMLD Dung Quất được thiết kế để vận hành 100% dầu thô từ mỏ Bạch Hổ do Việt Nam khai thác. Đây là mỏ dầu được xem là có chất lượng tốt và giá trị cao hàng đầu thế giới.

Tuy nhiên, trữ lượng và sản lượng khai thác dầu thô mỏ Bạch Hổ ngày càng sụt giảm theo thời gian, dẫn đến tỷ lệ chế biến tại NMLD Dung Quất giảm đáng kể. Như vậy, để đủ nguyên liệu cho Nhà máy vận hành tối đa công suất, Công ty cổ phần Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) buộc phải mua bổ sung lượng lớn dầu thô ở trong hoặc ngoài nước.

Công tác nhập dầu thô tại phao SPM của NMLD Dung Quất.

Bài toán đặt ra lúc này là phải nhập loại nguyên liệu nào để phù hợp với nhà máy vốn đã được thiết kế chỉ phù hợp vận hành mỏ dầu Bạch Hổ. Theo phân tích của các chuyên gia, kỹ sư BSR, dầu thô bổ sung trong và ngoài nước chứa nhiều thành phần cần loại bỏ mới có thể phù hợp với thiết kế của NMLD Dung Quất. Do đó, có thời điểm, phân xưởng Chưng cất dầu thô (CDU) vận hành ở công suất cao 110-118% nhưng vẫn không đủ nguyên liệu Residue cung cấp cho phân xưởng RFCC (trái tim của Nhà máy, phân xưởng sản xuất ra các sản phẩm xăng dầu) vận hành ở 100% công suất thiết kế.

Như vậy, cần tìm loại nguyên liệu mới bổ sung, để phân xưởng Cracking xúc tác (RFCC) được chạy với công suất 100% hoặc cao hơn. Qua nghiên cứu, giới chuyên gia, kỹ sư của BSR nhận thấy, nếu cải tiến một số kỹ thuật, loại nguyên liệu VGO (Vacuum Gas Oil) sẽ phù hợp.

Hiện nay, trên thị trường, nguồn dầu VGO được chào bán giá cạnh tranh với khối lượng khoảng 45.000-55.000 tấn/chuyến. Tuy nhiên, với cấu hình hiện tại của NMLD Dung Quất thì chỉ cho phép nhập các lô nguyên liệu VGO có khối lượng nhỏ hơn 10.000 tấn. Để khắc phục điều này, đội ngũ chuyên gia BSR đã tối ưu phương án nhập, thực hiện nhiều cải tiến bổ sung đối với hệ thống đường ống nhập dầu thô, dầu xả (slop) để nhập các lô nguyên liệu VGO qua phao rót dầu không bến (SPM) tới chế biến trực tiếp tại phân xưởng RFCC.

Phương án nhập VGO đã khả thi, nhưng tiền đề để có thể sử dụng VGO ở phân xưởng RFCC là phải xây dựng bộ tiêu chuẩn cho nguyên liệu trung gian phù hợp với thiết kế của phân xưởng RFCC, các giới hạn vận hành và các quy định kỹ thuật hiện hành. Nguyên liệu VGO có hàm lượng lưu huỳnh, chloride cao kéo theo nhiều rào cản kỹ thuật trong quá trình chế biến, có thể gây rủi ro ăn mòn hệ thống, nồng độ SOx khói thải tăng vượt ngưỡng quy định, hàm lượng lưu huỳnh vượt quá tiêu chuẩn dầu đốt cho nhiên liệu hàng hải.

Để xử lý các vướng mắc này, BSR đã thực hiện nhiều cải tiến như bổ sung các đường ống kết nối, nâng công suất phân xưởng SRU2 lên 110% để tăng khả năng xử lý khí H2S; tối ưu phối trộn để kiểm soát hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm FO; mua và sử dụng phụ gia DeSOx để đảm bảo hàm lượng SOx trong khói thải luôn tuân thủ quy định môi trường trong quá trình chế biến dầu VGO.

Trái ngọt từ sáng kiến hay

Qua nghiên cứu, đội ngũ chuyên gia BSR nhận thấy, tỷ lệ chế biến VGO tối đa cho phép lên đến 20% thể tích. Sau khi đã làm chủ công nghệ, ngày 24/12/2022, BSR nhập lô hàng VGO đầu tiên có khối lượng hơn 51.000 tấn và chế biến thành công tại phân xưởng RFCC. Thành công của giải pháp đã mở ra triển vọng lớn cho cơ hội nhập và chế biến các nguồn nguyên liệu bổ sung cho NMLD Dung Quất, giúp khai thác tối đa công suất khả dụng của phân xưởng RFCC lên đến 110%, đem lại hiệu quả rất cao cho BSR.

Việc sử dụng loại nguyên liệu mới này càng tối ưu hơn khi thuế nhập khẩu VGO được áp dụng 0% từ ngày 01/01/2023. Trong năm 2023, BSR đã chế biến khoảng 240.000 tấn VGO, tương đương 7% công suất phân xưởng RFCC, lợi nhuận thu được từ 8-20 USD/thùng tùy từng thời điểm, tương ứng 13,5-34 triệu USD/năm. Tiếp nối thành công, BSR tiếp tục lập kế hoạch mua và chế biến dầu VGO liên tục với tỷ lệ cao trong năm 2024 để khai thác tối đa công suất khả dụng của phân xưởng RFCC (110%).

Người lao động BSR đã làm chủ khoa học kỹ thuật lọc hóa dầu.

Năm 2023 là cột mốc ấn tượng khi vận hành NMLD Dung Quất đạt công suất trung bình cả năm là 111%, cao nhất trong 15 năm vận hành. Trong năm, BSR đã chế biến khoảng 7,8 triệu tấn dầu thô và sản xuất hơn 7,36 triệu tấn sản phẩm các loại và hoàn thành xuất sắc, vượt mức tất cả các chỉ tiêu sản xuất kinh doanh của BSR.

BSR đánh giá, giải pháp sử dụng dầu VGO để đảm bảo ổn định vận hành phân xưởng RFCC ở công suất cao là nỗ lực đột phá trong năm 2023, góp phần tăng sản lượng, tăng doanh thu và lợi nhuận đáng kể giúp BSR vượt tất cả các chỉ tiêu đề ra, góp phần chủ động đáp ứng nhu cầu xăng dầu trong nước cũng như tăng nguồn thu ngân sách cho Nhà nước. Qua đó, thể hiện được sức mạnh tập thể và trí tuệ sáng tạo của người lao động BSR trong công tác nghiên cứu khoa học, làm chủ công nghệ, vận hành hiệu quả Nhà máy, nâng cao hiệu suất và năng lực cạnh tranh của BSR để tạo tiền đề phát triển mạnh mẽ và bền vững trong tương lai.